韓研發「變形輪」 軟硬即時調整輕鬆越過障礙物
南韓機械材料研究所開發了一種「變形輪」,靈感來自水滴的表面張力,當遇到障礙物或是上樓梯,輪子可以瞬間調整變軟,最多可越過高出半徑1.3倍的障礙物,新技術輪子可達到時速每小時30公里,除了裝在輪椅和無人宅配車輛上,還可以用於軍事機器人,在複雜地形中執行任務。
眼前這台輪椅,和一般輪椅比起來顯得龐大許多,重點就在它所配備的輪子,這是南韓機械材料研究所開發的「變形輪」,能夠輕鬆應對各種障礙。
仔細看,這個輪子的胎面材質是有彈性的,無論是上階梯還是輾過岩石,行進都很順暢。
南韓機械材料研究所首席研究員 宋孫赫:「我們推出的技術是同類技術中的首創,可以即時改變輪子剛度,通常輪子在克服障礙時有缺點,但在平坦的表面上表現良好,我們的輪子新技術保留了在平坦地面上的優勢,但當遇到障礙物時,輪子會變得柔軟,從而行駛更順暢。」
研究團隊指出,這種「變形輪」的靈感,來自水滴的表面張力,當遇到障礙物時,輪子可以從固態變為液態,最多可越過高出半徑1.3倍的障礙物。
南韓機械材料研究所首席研究員 宋孫赫:「當向內拉動液滴最外層分子的力量增加時,液滴可以保持穩定的圓形形狀,同樣地,我們的輪子在外緣設計了一個智慧鏈條塊,鏈條塊向內的拉力越大,它就越能穩定地保持圓形。」
一般推輪椅時,只要遇到不平坦地面,推的人必須非常費力才能讓輪子越過障礙度,運用新技術的變形輪解決了這項問題。
南韓機械材料研究所首席研究員 宋孫赫:「常規輪子有在平坦地面行駛的優點,因此設計為保持剛性的圓形形狀,這限制了它們克服障礙的能力。然而我們的輪子不只有運用在穿越障礙物,在平坦的地面上保持圓形,只有在穿過障礙物時才會變軟,這是與常規輪子最主要的差異點。」
研究團隊指出,其他技術例如非充氣輪胎,新技術輪子,可達到時速每小時30公里,除了輪椅和無人宅配車輛,還可以用於軍事機器人,在複雜地形中執行任務。
南韓機械材料研究所首席研究員 宋孫赫:「只需更換現有的輪子,這種模組化輪子就可以連接到任何移動平台。安裝後,輪子可提供可變的剛度,以適應各種應用。我們正在不斷進行研究,以優化輪子的各種應用性能。」
這款輪子還可以用於兩足和四足機器人,提高機器人的運動效率和穩定性,在工業環境中承載重物。目前安裝在變形輪上的輪椅原型,可以載假人爬上18公分高的階梯。研究團隊的目標是,讓變形輪的速度達到時速100公里,等同一般汽車上路,未來應用範圍更廣泛。
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